SU455702A1 - Thermocouple - Google Patents

Description

1one

Изобретение относитс  к области пр мого преобразовани  тепловой энергии в электрическую.The invention relates to the field of direct conversion of thermal energy into electrical energy.

Значительную трудность представл ет собой создание компактных термобатарей из большого числа термоэлементов. Кроме того, отрицательное в.пи ние на электрический баланс оказьшает большое сопротивление напыленных р-п- ветвей.. Попытки получить высокие выходные напр жени  путем увеличени  числа р-п- ветвей привод т к значительному возрастанию внутреннето сопротивлени  пленочной термобатареи,Чрезвычайно трудоемок процесс коммутации большого числа р-п- ветвей.Considerable difficulty is the creation of compact thermopiles from a large number of thermocouples. In addition, a negative voltage on the electrical balance is a great resistance of the sprayed p-p-branches. Attempts to obtain high output voltages by increasing the number of p-p-branches lead to a significant increase in the internal resistance of the thermopile battery. The time-consuming process of switching a large number of p-p-branches.

В известной термобатарее тепловые шины подвод тс  к торцам термоэлемента а термоэлемент имеет большие тепловые и электрические потери на коммутацию вследствие малой контактной поверхности активного материала с коммутационным, Ветвь термоэлемента имеет большое внутреннее сопротивление, так как длина ее больше ширины. Мала  ширина ветви термоэлемента по сравнешио с ее длиной также приводит к уменьшению надежности термоэлемента вследствие возможного возникновени  трещин и разрьшов в нанесенном активном слое, Кроме TorOj термоэлемент имеет низкийIn a known thermopile, heat buses are supplied to the ends of the thermoelement and the thermoelement has large thermal and electrical losses for switching due to the small contact surface of the active material with the switching element. The branch of the thermoelement has a large internal resistance, since its length is greater than the width. The small width of the thermoelement branch, as compared to its length, also leads to a decrease in the reliability of the thermoelement due to the possible occurrence of cracks and rupture in the applied active layer. In addition to the TorOj, the thermoelement has a low

коэффициент заполнен;;;-: полложки из-за значительных зазоров лeждy р-п- ветв ми.the coefficient is full ;;; -: half a row because of significant gaps in the p-p-branches.

В прегшагаемом термоэлементе токопровод щие коммутационные г ины вьшолнены на р дах перфораций в нзолз-руюшеп подложке, расположенных в стьках чередутошнхс  р-п- ветвей, и осуществл ют электричссккй контакт р- и п-ветвей на одной стороне подло жи между собой и с р-п- ветв ми на доугой стороне подло скИ In the thermocouple, the conductive switching solenoids are filled at a number of perforations in the crawled ruyushche substrate, located in the interlaced p-branches, and make electrical contact between the p- and p-branches on one side of the ground and between - branches on the other side

Электрические ком.м)тацнонные шины, расположенные по всей ,члине стыков термоэлектрических ветвей, аозвол ю-т до минимума снизить электрические и тепловые потери на коммутацию. Ширина вегви термоэлемента больше его длины, чтоElectrical com.m) tires of tires, located throughout, the joints of thermoelectric branches, aosvol Yu-t to reduce the electrical and heat losses for switching to a minimum. Vegvi thermoelement width is greater than its length, which

позвол ет умгнылии, его внутреннее сопротивление j а также nooFiicriib надежность в эксШ1уатаL (HH.This allows for internal resistance, its internal resistance, j, and also nooFiicriib reliability in expiration (HH.

На чертеже кческн изображен предлагаемый термозлемент. Он содержит изол ционнуюThe drawing cheskn depicts the proposed thermal elements. It contains insulating

гибкую перфорированную подложку , полупроводниковые ветвн 2 п типа полупроводниковые ветви 3 р- типа перфорацию 4. заполненную Ki мг .тутационкым материалогчЕ. электрические коммутационные шины 5, гокосъем ые шины 6.flexible perforated substrate; semiconductor branches; 2 n type; 3 p-type semiconductor branches; 4. perforation filled with Ki mg. tuition materials. electrical switching bus 5, busbar 6.

Работает термоэлемент следующим образом.Thermoelement works as follows.

Места нагрева и охлаждени  расположены на стыках разноименных полупроводниковых полосок и чередуютс  между собой, создава  тепловые потоки Q вдоль ветвей термоэлемента. На одноименных полосках термоэлектрического материала, расположенных по обеим сторонам подложки и скоммутированных электрическими шинами парал лельно возникает термо-э,д.с. Суммарна  термоэ .д.с. последовательно включенных ветвей снимаетс  с токосъемных шин 6The places of heating and cooling are located at the joints of opposite semiconductor strips and alternate with each other, creating heat flows Q along the branches of the thermoelement. On the strip of the same name of thermoelectric material located on both sides of the substrate and connected by electric tires, a thermoelectric effect, in parallel, occurs. Total thermoelectric. series of branches removed from the collector bus 6

Дл  создани  компактной термобатареи на основе предлагаемого термоэлемента подложка с р-п- ветв ми согнута в гармошку по перфорации а тепловьЕ шины подведены к местам сгиба под ложки .To create a compact thermopile based on the proposed thermoelement, the substrate with p-p-branches is bent into an accordion by perforation and the heat tires are brought to the folds of the backs.

Таким образом, предлагаемый термоэлемент с р-п- ветв ми на обеих сторонах подложки скоммзгшрованными токопровод щими шинами j выполненными в р дах перфораций по всей длине стыков ветвей р- и п- типов, причем ширина ветви больше ее длины, обладает незначительным внутренним сопротивлением и большой надежностью.Thus, the proposed thermoelement with p-p-branches on both sides of the substrate is combined with conductive tires j made in a number of perforations along the entire length of the joints of the p-type types, and the width of the branch is greater than its length, has insignificant internal resistance and great reliability.

Тепловые и электрические потери на коммутационных шинах также незначительиы, что позвол ет получить термоэлемент с высокими характеристи ками .Thermal and electrical losses on switching buses are also insignificant, which allows to obtain a thermoelement with high performance.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Термоэлемент, содержашнй гибкую изол ционную подложку, ветви с р- и п- проводимостью из полупроводниковых пленок, соединенных электрическими коммутационными шинами и расположенных по обе стороны подложки, отличающийс  тем, что, с целью увеличени  надежности и уменьшени  расхода рабочего материала на единицу мошности, коммутационные шины вьшолнены на р дах перфораций в изолирующей подложке, расположенных в стыках чередующихс  р-п- ветвей, иThermocouple containing a flexible insulating substrate, branches with p- and p-conductivity of semiconductor films connected by electrical switching buses and located on both sides of the substrate, characterized in that, in order to increase reliability and reduce the consumption of working material per unit of power, switching the tires are perforated in rows of perforations in an insulating substrate located in the joints of alternating p-branches, and электрически соединены с р- и п- ветв ми на одной стороне подложки и с р-п-ветв ми на другой стороне подложки .electrically connected to the p- and p-branches on one side of the substrate and pn-branches on the other side of the substrate.